点击图片查看原图碳热还原合成碳化钒粉末的反应过程
Ｖ。Ｃ，粉末具有一些特殊的性能，在冶金、电子学、催化剂等领域得到广泛的应用¨“。，尤其作为硬质合金晶粒长大发挥着重要作用。研究表明¨。：添加微量ＶＣ能明显提高基体合金的硬度与断裂韧度，阻止硬质合金中ＷＣ晶粒的长大；添加碳化钒也可使硬质合金寿命提高２０％。８１。因此，研究碳化钒粉末制备对超细晶硬质合金的研制具有重要意义。
碳热还原法制备金属碳化物是常用的传统方法‘９。１０｜。由于碳对氧的亲和势随温度升高而增大，而各种金属对于氧的亲和势随温度升高而降低，故在高温下，可用碳还原氧化物制取相应的金属或者碳化物。碳还原的主要产物为ＣＯ、ＣＯ，，可以杜绝产物被其它杂质污染的现象。因此，碳热还原法具有工艺简单、原料易得、重复性好等特点，有较高的实用价值。
钒在高碳钢中的应用
在高碳钢中采用钒微合金化，主要用于钢轨、轴承钢、工具钢、模具钢等的生产，目前攀钢采用钒微合金化生产的钢种主要为铁路钢轨。 重轨钢属于珠光体型钢。
度和屈服强度随片间距的减小而增加，韧性则与珠光体团的大小及渗碳体厚度有关，微量钒在重轨钢中的作用研究结果表明，钒可以细化奥氏体晶粒、细化珠光体组织并改变其组织形态，产生沉淀强化作用，提高重轨的强度和使用寿命。
攀钢生产的含钒钢轨有：钒微合金化的热轧钢轨、离线含钒热处理钢轨和在线含钒热处理钢轨。 PD3含钒重轨是攀钢自己开发的新一代微合金钢轨，其强度σb 高达980Mpa ，比通常的U71Mn 的使用寿命提高50%以上；PD3钢轨经全长淬火处
理后HRC33.5～42.5的硬化层深度≥15mm ，σb 高达1275Mpa ，δ5≥10%。经多年的铁路运营实践检验，该钢轨在线路运营过程中，可减轻剥离掉块、波浪磨耗、早期磨耗到限等缺陷；虽然省略了轨端淬火但没有轨端压溃现象，并具有良好的焊接性能。其综合性能达到了水平，线路使用的耐磨性能比U71Mn 提高3倍。
钒在钢中的主要作用是：
（1）细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化温度，从而降低过热敏感性，并提高钢的强度和韧性。
（2）当在高温溶入奥氏体时，增加钢的淬透性；相反，如以碳化物存在时，却会降低钢的淬透性。
（3）增加淬火钢的淬透性和回火稳定性，细化晶粒，并产生二次硬化效应。
(4) 碳化钒和氮化钒在奥氏体中的固溶度积较高。因此，在高温时不易产生由于析出所导致的裂纹，在凝固过程中，钢坯出现裂纹的趋势较小。
(5) 钒与氮的结合力强，可以形成氮化钒，有利于减少钢材的应变时效，这一特性对于经历了冷变形的钢筋在服役过程中很重要。
在钢中加入钒一方面起脱氧与脱氮的作用，另一方面可改善钢的性能，终达到降低生产成本或降低钢材使用量的目的。目前钒绝大部分用作钢的添加成分，以生产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、不锈钢、轴承钢等。钒钢具有强度大，韧性、耐磨性及耐蚀性好的特点。广泛用于机器制造、汽车、航空、铁路运输工具、桥梁等行业。
钒在高强度低合金钢中的应用
钒的很大一部分都用于生产高强度低合金钢。向普通低合金钢中添加钒，可提高其正火后的强度、屈服比及低温韧性，改善钢的焊接性能，因此成为普通低合金钢的一种比较理想的合金化元素。在低温结构钢中也可应用钒合金化技术来提高钢的强度和韧性。在普通高强度低合金钢中，一般钒含量为0.04%～0.12%，个别达到0.16%～0.25%。在合金结构钢中，钒主要用来细化晶粒和提高钢的强度。因为在一般热处理条件下钒会起到降低钢的淬透性的作用，所以在结构钢中，它通常是和锰、铬、钼和钨几种元素中的一种或两种配合使用。钒在合金结构钢中的含量一般为0.07%～0.30%，个别达到0.40%～0.50%。
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